¿Por qué el concreto se vuelve más duro a medida que envejece?

Para ser justos con el hormigón romano, Luis Palas, los edificios en su imagen del Foro Romano no estaban hechos de hormigón, sino de mármol. El método de construcción consistía básicamente en apilar un bloque de mármol sobre otro, con tacos y alfileres simples que mantenían las cosas juntas. Con el tiempo, tal vez los terremotos, el robo para su reutilización, etc., tales edificios sufren el destino que se muestra.

El hormigón romano, por otro lado, es una sustancia notable. Su cemento tenía una composición diferente al cemento Portland de hoy (el concreto es la mezcla de cemento y agregado, generalmente roca triturada de algún tipo). El cemento romano se fabricó de manera diferente a nuestro cemento, y el concreto romano dura más que el concreto moderno. El hormigón romano es especialmente resistente al agua de mar.

En cuanto al endurecimiento del hormigón moderno con la edad, parece que se vuelve más difícil durante un período de varias décadas, luego comienza a degradarse. No estoy seguro de que el endurecimiento sea significativo. La reacción de hidratación entre el agua y el cemento que endurece el concreto es finita, pero el resultado es complejo. El cemento en el concreto curado es básicamente un gel de hidrato de silicato de calcio amorfo, que se endurece a medida que el agua se evapora. La duración de esta evaporación depende de las circunstancias. Es discutible si hay alguna otra causa para el endurecimiento en concreto. Algún instituto concreto debe haber hecho un estudio a largo plazo sobre este punto.

El aglutinante primario en los hormigones romanos difería del nuestro. En lugar de cemento portland, utilizaron principalmente mortero de cal o mortero puzolánico.

En consecuencia, se produjeron reacciones químicas ligeramente diferentes en su hormigón. Formación de Al-tobermorita, Stratlingita, etc. en su concreto no se observa comúnmente en nuestros hormigones. Al-tobermorita se cree responsable de la resistencia al agua de mar, mientras que Stratlingite es responsable de controlar tanto la distribución de grietas como el ancho de las micro grietas.

Factores muy importantes en la construcción romana fueron el curado y la ausencia de barras de refuerzo. Nuestros tiempos de curado son mucho más cortos e inadecuados para el desarrollo completo de la microestructura antes de la carga. Sin barras de refuerzo, procesos como la corrosión inducida por grietas, desprendimientos, etc. fueron evitados

Hay un par de documentos de PNAS que son realmente impresionantes sobre este tema. Puedo compartirlos si te interesa.

El proceso de hidratación funciona muy rápido al comienzo, después de que el concreto está fundido, y este proceso se vuelve lento con el tiempo debido al proceso de finalización de la unión y el concreto nuevamente comienza a disminuir su dureza, resistencia debido a la exposición ambiental del mismo, lo que llamamos fenómeno de fluencia.